El rincón de la Ciencia                       

nº 56,   noviembre de 2010

Gente de Ciencia

ISSN: 1579-1149


Pablo García Abia.
Buscando el bosón de Higgs

Edad: 44 años

Formación:

Doctor en Ciencias Físicas por la Universidad Autónoma de Madrid.

Campo de trabajo

Física experimental de altas energías (partículas elementales).

Centro de trabajo

CIEMAT, Departamento de Investigación Básica, División de Física de Partículas.

¿Cómo te interesaste por la Ciencia?

Siempre fui un niño curioso. Quería entender cómo y por qué pasaban las cosas, todo lo que había a mi alrededor. Era de carácter introvertido, observador y minucioso. Pasaba mucho tiempo pensando y tenía una gran facilidad para arreglar todo lo que se estropeaba en casa. Pero, lo más importante, me apasionaba el Universo y me quedaba absorto mirando las estrellas durante horas, pensando dónde terminaría todo aquello, qué misterios escondería. En 7º de EGB (ahora 1º de ESO) estudié física por primera vez y entonces descubrí que sería apasionante dedicarse a la investigación. Desgraciadamente, en aquellos tiempos esa era una carrera considerada por muchos marginal, para "locos" que terminaban olvidados en algún laboratorio perdido, muertos de hambre. A pesar de ello, mi pasión por estudiar el Universo me hizo vencer la tentación de estudiar una ingeniería (sobre el papel, una carrera con mucho más futuro y consideración social) e ingresé en la Facultad de Física de la UAM en 1984.

¿Cuáles fueron tus primeros pasos en el campo de la Física?

Ya durante el bachillerato, leyendo libros de divulgación sobre los grandes físicos de la primera mitad del siglo XX, empecé a descubrir la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad. Por primera vez leí sobre el CERN, un mítico laboratorio de física de partículas que estaba en Ginebra (Suiza), y quedé definitivamente seducido por el mundo de las partículas subatómicas (o elementales). No es raro, por tanto, que a la postre escogiera la especialidad de Física Teórica.

En tercero de carrera, un buen amigo me dijo que había conocido un físico que estaba haciendo su tesis doctoral en un experimento del CERN, razón por la que iba a pasar dos semanas en el laboratorio. Se me ocurrió la "locura" de pedirle que me lo presentara para sugerirle acompañarlo en su viaje. Dicho y hecho. Un mes más tarde yo, un simple mortal, entraba por la puerta del CERN. En aquella época no había visitas organizadas, ni eventos para el público, ni vídeos en Youtube, ni siquiera había Internet... Os podéis imaginar la excitación del momento. Hoy al recordarlo, veintitrés años después, se me sigue erizando la piel como aquel día. La física, más allá de un monstruo conceptual, un compendio de grandes teorías y complejos experimentos para muchos inalcanzables, encierra la belleza de descubrir lo que no puedes ver ni tocar. Excita tu mente, se enquista en tu corazón. Es esa pasión la que te hace seguir adelante, la misma con la que uno persigue sus sueños, esos que hacen que merezca la penar vivir.

¿Qué ha significado para ti el CERN?

Estando en el CERN aprendí muchas cosas y conocí mucha gente interesante. Era posible cruzarse con un Premio Nobel por un pasillo, gente sencilla aparentemente indistinguible del resto. Un estudiante de la UAM me dijo que él estaba allí gracias al programa de Summer Students (estudiantes de verano), en el que un centenar de estudiantes de física podían pasar los tres meses de verano en el CERN iniciándose en la investigación, participando en los experimentos del laboratorio. Un año más tarde era yo el estudiante de la UAM que participaba en el programa, una experiencia difícil de explicar teniendo en cuenta que ni siquiera había terminado aún la carrera.

Mis experiencias en el CERN me hicieron pensar que era realista plantearse una carrera investigadora. Carmen Albajar, profesora de la Universidad, me puso en contacto con Manuel Aguilar, a la sazón jefe de la División de Física de Partículas del CIEMAT, que participaba en un nuevo experimento del CERN, L3, situado en el acelerador LEP, dirigido por el Premio Nobel de Física Samuel Ting. Manuel me instó a pedir una beca de FPI (Formación de Personal Investigador), gracias a la que pude empezar mi tesis doctoral en Enero de 1990.

A primeros de 1996 presenté mi tesis doctoral en la UAM, después de haber pasado tres años en el CERN analizando los datos del experimento. A partir de ahí, el resto de mi carrera investigadora se desarrolló en el CERN, primero con un contrato postdoctoral del Instituto de Física de Partículas de Zeuthen (Berlín, Alemania), luego con un puesto de Profesor Asociado en la Universidad de Basilea (Suiza) y por último con un puesto de Asociado Científico del CERN. Esta época postdoctoral ha sido una de las mejores de mi vida profesional, trabajando a un ritmo frenético y disfrutando del excelente ambiente científico del CERN y de los resultados de mis investigaciones. También lo fue en el plano personal, ya que en ese periodo me casé y nació mi primera hija.

A finales de 2001, ya con un segundo retoño en camino, la familia y yo decidimos volver a Madrid. Un par de meses más tarde, tras una dura Oposición, conseguí una plaza de Investigador Titular en el CIEMAT, puesto que disfruto en la actualidad. Gracias a ella puedo continuar mis trabajos de investigación, ahora en el seno del experimento CMS, situado en el acelerador LHC del CERN. Solo es cuestión de tiempo saber lo que nos depara el futuro.

¿En qué estás trabajando ahora?

Actualmente trabajo en la búsqueda del bosón de Higgs, analizando los datos producidos en el acelerador de protones LHC del CERN y tomados con el detector CMS.

¿ Qué quiere decir esto ?

Uno de los objetivos primordiales de la física es desvelar el misterio del origen del Universo. Para ello los físicos trabajamos en dos grandes frentes. Por un lado los cosmólogos estudian el Universo a gran escala. Por otro, los físicos de partículas estudiamos el mundo de las partículas elementales, más pequeñas que el átomo. El conocimiento adquirido en ambos campos, obtenido de contrastar modernas teorías con complejos resultados de experimentos, permite saber con mucha precisión cuáles son los componentes fundamentales de la materia y cómo interaccionan entre sí. Más importante aún, nos permite conocer en detalle cuáles eran estos componentes fundamentales y sus interacciones una ínfima fracción de segundo tras el Big Bang, la hipotética gran explosión que dio lugar al Universo hace 13700 millones de años.

Algunas incógnitas, sin embargo, persisten y nos impiden acercarnos aún más a ese momento inicial de nuestra historia natural. Una de esas incógnitas es el origen de la masa de las partículas, esa masa que hace que nos cueste un cierto trabajo desplazarnos o que no podamos movernos a la velocidad de la luz. El Modelo Estándar, la teoría que describe los componentes fundamentales de la materia y sus interacciones y que ha sido contrastada a través de experimentos con una precisión sin precedentes en otros campos científicos, tiene una hipótesis para explicar el origen de la masa: existe una partícula, el bosón de Higgs, que proporciona masa a todas las demás partículas (el mecanismo a través del que lo hace es muy complejo para explicarlo aquí).

Si esta partícula existiese en la realidad, sería posible producirla en choques de protones que circulasen aproximadamente a la velocidad de la luz. Eso es lo que hace el acelerador LHC del CERN, toma prestados los protones de un poco de hidrógeno y los acelera al 99,9999991% de la velocidad de la luz. Los protones, cada vez que colisionan se desintegran dando lugar a cientos de partículas viajando en todas direcciones. El detector CMS es una especie de cámara digital tridimensional capaz de registrar las trayectorias de la mayoría de esas partículas. Desgraciadamente, si produjésemos estos hipotéticos bosones de Higgs, éstos se desintegrarían de forma inmediata dando lugar a otras partículas, digamos, más convencionales. Solo el estudio extremadamente cuidadoso de los datos registrados con el detector CMS nos permitirá saber si algunas de las partículas observadas proceden de la desintegración del bosón de Higgs. Para que entendáis la dificultad de este trabajo, se espera que solo una de cada billón de colisiones de protones produzca un bosón de Higgs, es decir su frecuencia de aparición sería 0,000000000001, que es un número muy próximo a cero. Esto implica una gran dificultad para aislar esta señal sobre un ingente fondo de contaminación producido por partículas convencionales.

¿Cómo es una de tus jornadas de trabajo?

Cuando uno se dedica a la investigación no hay "jornadas" de trabajo convencionales. Unos días se pasan participando en la toma de datos del detector, otros escribiendo programas de ordenador para procesar los datos del detector, y otros enviando miles de tareas de computación a ordenadores distribuidos por todo el mundo, único modo de analizar la ingente cantidad de datos obtenidos. Es frecuente tener discusiones con los compañeros de trabajo o con otros miembros del experimento, para estar seguros de que el trabajo se está haciendo con rigor y sin cometer errores. Estas reuniones son virtuales, por videoconferencia, ya que hay colaboradores distribuidos por todo el planeta. Cuando uno consigue resultados interesantes hay que escribir artículos científicos y enviarlos a revistas internacionales, además de presentarlos en prestigiosas conferencias, también internacionales. Cada una de estas tareas puede llevar meses, años, pero es tremendamente satisfactorio cuando uno llega hasta el final de una investigación y recibe el reconocimiento de la comunidad científica, el mayor premio que un científico aspira a obtener.

No hay nada como trabajar en una colaboración internacional, explorando la frontera del conocimiento, con la convicción de que contribuirá, aunque sea en pequeña medida, a escribir el gran libro de la ciencia.

 


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